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    [轉(zhuǎn)載]多普勒效應和雷達測速 [復制鏈接]

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    離線linjoo
     
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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2007-07-18
        你一定有這樣的經(jīng)驗,當你站在馬路旁邊,即使沒有去注視路面上車輛的行駛的情況,單憑耳朵的聽覺判斷,你能感到一輛汽車正在駛過來,或者離你而去。這里面當然依靠汽車行駛的聲間是漸強還是漸弱,但細細想想,主要還是根據(jù)汽車行駛的車輪聲或剌叭聲調(diào)的變化。原來,車輛駛近時,聲音要變尖,也就是說,音調(diào)要高些;開過以后,遠離的時候,聲音會越來越低。 +|{RE.DL  
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      為什么會這樣呢?原來,聲音的形成,首先是由于發(fā)聲體的振動,然后在它周圍的空氣中形成了一會疏一會密的聲波,傳到耳朵里,使耳膜隨著它同樣地振動起來,人們就聽到了聲音。耳膜每秒鐘振動的次數(shù)多,人就感到音調(diào)高;反之,耳膜每秒鐘振動的次數(shù)少,人就感到音調(diào)低。照這樣說,聲源發(fā)出什么聲,我們聽到的就是什么調(diào)。問題的關鍵在于汽車在怎樣的運動。汽車勻速駛來,輪胎與地面摩擦產(chǎn)生的聲波傳來時“疏”、“密”、“疏”、“密”是按一定規(guī)律,一定距離排列的,可當汽車向你開來時,它把空氣中聲波的“疏”和“密”壓得更緊了,“疏”、“密”的問題更近了,人們聽到的音調(diào)也就高了。反之,當汽車離你遠去時,它把空氣中的疏密拉開了,聽到的聲音頻率就小了,音調(diào)也就低了。汽車的速度越高,音調(diào)的變化也越大。在科學上,我們把這種聽到音調(diào)與發(fā)聲體音調(diào)不同的現(xiàn)象,稱為“多普勒效應”。 ww{_c]My  
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    有趣的是,雷達測速計也正是根據(jù)多卜勒效應的原理研制出來的。 >'5_Y]h4m|  
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      我們知道,小汽車可以開得很快,可是為了保證安全,在某些路段上,交通警察要對車速進行限制。那么,在汽車快速行進時,交通警察是怎樣知道它們行駛的速度呢?最常用的測速儀器叫雷達測速計,它的外形很象一支大型信號槍,它也有槍筒,手柄、板機等部件,在槍的后面有一排數(shù)碼管。把槍口對準行駛的車輛,一扣板機,一束微波就射向行駛中的車輛。微波是波長很短的無線電波,微波的方向性很好,速度等于光速。微波遇到車輛立即被反射回來,再被雷達測速計接收。這樣一來一回,不過幾十萬分之一秒的時間,數(shù)碼管上就會顯示出所測車輛的車速。 @a>2c$%  
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      它所依據(jù)的原理依然是“多卜勒效應”。雷達測速計發(fā)出一個頻率為1000兆赫的脈沖微波,如果微波射在靜止不動的車輛上,被反射回來,它的反射波頻率不會改變,仍然是1000兆赫。反之,如果車輛在行駛,而且速度很快,那么,根據(jù)多卜勒效應,反射波頻率與發(fā)射波的頻率就不相同。通過對這種微波頻率微細變化的精確測定,求出頻率的差異,通過電腦就可以換算出汽車的速度了。當然,這一切都是自動進行的。 9F- )r'  
    雷達測速計的測速范圍大約在每小時24公里到199公里之間,測速范圍比較大,精確度也相當高,車速在每小時100公里時,誤差不會超過1公里/小時。 Z!&Rr~i <  
    m8JR@!t7  
      測速雷達朝向公路,可以測量車速,如果指向天空,就可以測云層的高度,測云層的速度。當然,要測幾十公里外,甚至上百公里外的飛機,也是這個原理,只不過要向它掃描的空間連續(xù)發(fā)射微波束,這些微波束遇到飛機再反射回來,已經(jīng)極其微弱了,要想把它接收到,分辨清并計算出來,就很困難了,這就需要一個龐大的靈敏的雷達。 ,prF6*g+WE  
     
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    只看該作者 1樓 發(fā)表于: 2007-07-24
    寫的 好 謝謝
    離線ilxx10000
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    只看該作者 2樓 發(fā)表于: 2007-09-12
    我的畢業(yè)論文就是這個。 >(tn